闹钟分析分析设计报告全解.doc

课程：计算机组成原理闹钟分析设计报告院系：安徽工程大学机电学院专业：计算机与软件工程系班级：计算机2131组长：马连杰组员：余磊 叶敏 时间： 姓名职责马连杰余磊叶敏目录第一章 功能分析 41.1显示时间 41.2闹钟功能 41.2.1 41.2.2 4第二章 总体软件 52.1 52.2 5第三章 模块软件 6第一章 功能分析1.1显示时间：晶体固定频率振荡振荡，再将产生的波进行分频或倍频，得到基本秒信号再通过计数，译码，最后显示出来时间显示为小时（0-23），分钟（0-59）秒（0-59）1.2闹钟功能：1.2.1利用按键可对闹铃进行设置，并可显示闹铃时间，当闹铃时间到蜂鸣器发出声响，按停止键可使闹铃声停止；1.2.2 可以设置多个闹钟，和闹钟提示音1.2.3闹铃功能的实现 闹铃功能的实现涉及到两个方面：闹铃时间设定和是否闹铃判别与相应处理闹铃时间设定模块的设计可参照时间设定模块，这里着重阐述闹铃判别与处理模块的设计问题闹铃判别与闹铃处理的关键在于判别何时要进行闹铃当时十位、时个位、分十位、分个位中任一位发生改变（进位）时，就必须进行闹铃判别译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出送到七段显示译码驱动器译码驱动，通过六个七段LED显示器显示出来。

闹铃电路根据计时系统的输出状态产生一脉冲信号，然后加上一个高频或低频信号送到放大电路驱动蜂鸣器发声实现报时校时电路是直接加一个脉冲信号到时计数器或者分计数器或者秒计数器来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整第二章 总体软件2.1闹钟的组成结构本设计以AT89C51芯片为核心，辅以必要的外围电路，设计了一个结构简单，功能齐全的电子时钟，它由5V直流电源供电在硬件方面，除了CPU外，使用八个七段LED数码管来进行显示，LED采用的是动态扫描显示，使用74LS245芯片进行驱动通过LED能够较为准确地显示时、分、秒四个简单的按键实现对时间的调整软件方面采用C语言编程整个电子钟系统能完成时间的显示、调时、校时和三组定时闹钟的功能选用单片机最小系统应用程序,添加比较程序、时间调整程序及蜂鸣程序，通过时间比较程序触发蜂鸣，实现闹钟功能，完成设计所需求的软件环境介绍并使用Keil单片机模拟调试软件，测试程序的可行性并用Proteus进行仿真2.2闹钟的实现选用单片机最小系统应用程序,添加比较程序、时间调整程序及蜂鸣程序，通过时间比较程序触发蜂鸣，实现闹钟功能，第三章 模块软件 3.1组成结构3.11单片机型号通过对多种单片机性能的分析，最终认为AT89C51是最理想的电子时钟开发芯片。

AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器，器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，而且它与MCS-51兼容，且具有4K字节可编程序存储器和1000次擦写循环，数据保留时间为10年，是最好的选择3.12按键独立式按键如果设置过多按键，将会占用较多I/O口，而且会给布线带来不便，因此，此方案适用于按键较少的情况如果选择此方案，由于按键较少，在修改时间或设置闹铃时间时就不能直接输入，只能通过加或减完成，稍为麻烦一些，但其程序简单 2.13 显示器用数码管作为显示器数码管的驱动电路简单，使用方便，在夜间看时间的时候就不需要有光源，非常方便其缺点是功耗较大3.14 计时部分如果使用时钟芯片，系统就不怕掉电且时间精确但这种芯片比较贵，况且，设计本系统主要是为了学习单片机程序的编写和调试以及设计硬件电路的一些方法，因此采用软件的方法来计时而没有采用价格较高的时钟芯片3.15 发音部分的设计通过三极管放大后驱动蜂鸣器工作，再通过软件这时产生等时时间方波驱动蜂鸣器发出间断嘀声，这样就可以省去硬件振荡电路，降低成本。

3.16 显示器驱动电路由于通过数码管公共及的电流较大且避免过多地使用分立元件，采用了一片74LS245来驱动段码，用P3口作位码驱动3.17 电源如果是用电池供电，就比较方便携带，但是本系统，采用了数码管作为显示器，功耗较大，需要经常更换电池况且，本系统的体积较大，即使使用电池供电也不能随身携带，因此，用电池供电不大合适，所以用5V外部稳压电源来供电。